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初冬時節(jié)，長材事業(yè)部廠區(qū)內(nèi)依舊綠意盎然。走進(jìn)集調(diào)度、操作、信息、應(yīng)急指揮為一體的長材智控中心，一面面顯示屏上各條產(chǎn)線實(shí)時生產(chǎn)情況、各類指標(biāo)數(shù)據(jù)一目了然，職工們輕動鼠標(biāo)，即可進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。

在這個擁有大、小、重H型鋼及中型材、線棒材生產(chǎn)線，曾誕生了中國第一根大H型鋼、第一根重型H型鋼、第一卷高速線材，有著悠久歷史和光榮傳統(tǒng)的企業(yè)；在這個國內(nèi)產(chǎn)品規(guī)格最全、品種覆蓋范圍最廣、研發(fā)實(shí)力最強(qiáng)的熱軋H型鋼生產(chǎn)基地，“智慧”讓長材事業(yè)部插上了騰飛的翅膀。

也是在這個初冬時節(jié)，馬鋼股份入選國家工業(yè)和信息化部智慧制造示范工廠揭榜單位，而揭榜項(xiàng)目就是馬鋼H型鋼系列產(chǎn)品智能制造示范工廠。在公司的堅強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，在相關(guān)部門的支持指導(dǎo)下，獲評安徽省智能工廠后，長材事業(yè)部再獲殊榮、再啟征程。

喜訊傳來，長材人倍感振奮。這是對長材人創(chuàng)新探索、搶占“智”高點(diǎn)的肯定與回報，也是對長材人與“智”偕行、立“智”向未來的鼓舞與鞭策。

使命·藍(lán)圖

追求頂層設(shè)計與現(xiàn)場實(shí)際的契合

時代浪潮奔涌向前，智慧制造風(fēng)起云涌。隨著數(shù)智化時代大幕拉開，數(shù)智化重構(gòu)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)組織模式深入推進(jìn)。借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)、5G、智能裝備、AI等先進(jìn)技術(shù)手段與傳統(tǒng)制造工藝過程深度融合，實(shí)現(xiàn)由高速增長階段向高質(zhì)量發(fā)展階段的轉(zhuǎn)變，已經(jīng)成為鋼鐵行業(yè)的大勢所趨。而對于跨基地、多工序、多產(chǎn)線的長材事業(yè)部而言，以智慧制造推動轉(zhuǎn)型升級的需求更為迫切。

2021年4月，春寒料峭，長材事業(yè)部智慧制造團(tuán)隊(duì)先后考察了寶鋼股份本部、武鋼有限、鄂城鋼鐵等基地。先進(jìn)企業(yè)在少人化、無人化、集控化、智慧化等方面的典型做法給了團(tuán)隊(duì)成員深深的觸動，打造屬于自己的智能工廠、讓綠色H型鋼插上“智慧”翅膀的想法日益強(qiáng)烈。

大家反復(fù)思考一個問題：智慧制造能給馬鋼H型鋼帶來什么？經(jīng)過考察論證后大家給出了一致答案——更好的工作環(huán)境、更高的制造作業(yè)效率、更低的成本消耗、更優(yōu)的產(chǎn)品質(zhì)量、更佳的人力資源配置。

理想豐滿，但現(xiàn)實(shí)骨感。對事業(yè)部現(xiàn)場實(shí)際的調(diào)研情況讓團(tuán)隊(duì)一小部分人打了“退堂鼓”：現(xiàn)場的工藝裝備基礎(chǔ)條件非常差，當(dāng)期不具備大規(guī)模實(shí)施智慧制造的條件。

“建立起集遠(yuǎn)程操控、信息交互、扁平管理為一體的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的同時，加快和倒逼現(xiàn)場自動化改造、信息化提升、裝備智能化升級，填平補(bǔ)齊和智控建設(shè)齊頭并進(jìn)，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展?！?/p>

“從歷史上看往往后發(fā)者能集其大成，在吸取前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們有信心將馬鋼的智慧制造水準(zhǔn)提升一個更高的臺階?！?/p>

一次次的思想碰撞，一次次的交流探討，最終團(tuán)隊(duì)成員達(dá)成一致：“讓傳統(tǒng)的H型鋼制造更加智能、更加綠色是時代賦予馬鋼團(tuán)隊(duì)的歷史使命?！?/p>

“干!快快干！干！好好干！”團(tuán)隊(duì)成員決定瞄準(zhǔn)先進(jìn)技術(shù)，以智控中心為平臺架構(gòu)，打造以物質(zhì)流供需平衡、能量流效率優(yōu)先、信息流共享對稱的智慧制造新態(tài)勢，實(shí)現(xiàn)體系、職能、流程、制度等全方面多維度的優(yōu)化。

2021年5月，組建起長材智慧制造項(xiàng)目部，選擇與寶信軟件合作，分兩年兩期建設(shè)。主要內(nèi)容包括建設(shè)長材智控中心;實(shí)現(xiàn)鐵水預(yù)處理——煉鋼——精煉——連鑄——軋線全流程的鋼軋一體集中操控；實(shí)施產(chǎn)線的L1/L2填平補(bǔ)齊，對基礎(chǔ)自動化、網(wǎng)絡(luò)升級改造，對視頻、對講、GPON網(wǎng)絡(luò)、電子圍欄進(jìn)行建設(shè)；開發(fā)研究一鍵倒罐、自動扒渣、一鍵煉鋼、自動出鋼等工業(yè)模型，實(shí)施熔劑合金自動上料、廢鋼智能配料、吹氬自動對接、鐵鋼包物流動態(tài)跟蹤、5G行車、加熱爐智能燃燒等技術(shù)裝備的應(yīng)用；開展軋制精整改造、智能成品庫區(qū)和客戶交互系統(tǒng)建設(shè)；深度挖掘大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在經(jīng)營分析、計劃排程、生產(chǎn)管控等方面的智慧決策。通過先進(jìn)技術(shù)裝備的開發(fā)、應(yīng)用、改造和集成，實(shí)現(xiàn)發(fā)展道路上的后發(fā)超越。

后發(fā)·超越

重型H型鋼全流程溯源系統(tǒng)破解世界難題

自從20多年前，中國第一根H型鋼在馬鋼誕生以來，馬鋼人就有一個愿望：給每根H型產(chǎn)品貼上一個數(shù)字標(biāo)簽，讓客戶使用的每一根馬鋼H型鋼產(chǎn)品都有屬于自己的“身份證”，實(shí)現(xiàn)從煉鋼到成品的全流程參數(shù)可溯源，填補(bǔ)這一行業(yè)空白。

事非經(jīng)過不知難，成如容易卻艱辛。外方專家曾在重型H型鋼產(chǎn)線努力嘗試，但由于軋后工序的L2系統(tǒng)跟蹤信號過于復(fù)雜，這一愿望始終未能實(shí)現(xiàn)。

追夢不止，奮斗不停。團(tuán)隊(duì)成員將目光鎖定在產(chǎn)品的軋后系統(tǒng)的“逐支跟蹤”這一關(guān)鍵技術(shù)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聯(lián)合寶信軟件開展技術(shù)攻關(guān)，對現(xiàn)場的測量點(diǎn)不斷地測試調(diào)整。初期他們經(jīng)歷了上千次的實(shí)驗(yàn)，但跟蹤精度始終達(dá)不到要求。一段時間后，第三方的技術(shù)專家甚至提出辭職的要求，他們認(rèn)為重型H型鋼產(chǎn)線熱鋸環(huán)節(jié)現(xiàn)場情況復(fù)雜，要達(dá)到99.9%跟蹤準(zhǔn)確率幾乎不可能。那段時間，團(tuán)隊(duì)成員和專家們每天碰頭的時候，都會顯得異常沉悶。

“開弓沒有回頭箭，我們絕不投降。”團(tuán)隊(duì)在討論后決定轉(zhuǎn)變思路，放棄原有的傳統(tǒng)跟蹤感應(yīng)技術(shù)，嘗試在關(guān)鍵環(huán)節(jié)引入目前先進(jìn)的智能系統(tǒng)，結(jié)合機(jī)器人智能噴碼技術(shù)以及通過邊緣提取算法準(zhǔn)確識別每支型鋼批號和端面邊緣位置。方案確定后，團(tuán)隊(duì)又再一次進(jìn)入反復(fù)的調(diào)試環(huán)節(jié)。上百個日日夜夜，成千次感應(yīng)、成像分析，數(shù)萬條程序代碼……采集數(shù)據(jù)優(yōu)化再優(yōu)化，半年后的一個早晨，當(dāng)同事告訴子項(xiàng)目負(fù)責(zé)人胡德鐘，產(chǎn)線全流程跟蹤已經(jīng)連續(xù)在線運(yùn)行1000小時零誤差時，那一瞬間胡德鐘百感交集。

歷經(jīng)1年多時間，團(tuán)隊(duì)終于打通關(guān)鍵環(huán)節(jié)，形成從原料到成品的全生命周期過程數(shù)據(jù)追溯系統(tǒng)，產(chǎn)品任何生產(chǎn)信息，都可以通過該系統(tǒng)進(jìn)行追溯。經(jīng)過在重型H型鋼生產(chǎn)線實(shí)踐運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)99.9%以上的可溯源，一舉填補(bǔ)行業(yè)空白，實(shí)現(xiàn)了每一支出廠的H型鋼都有了一個獨(dú)一無二的數(shù)字身份，為新品種開發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量提升和生產(chǎn)穩(wěn)定提供大數(shù)據(jù)支持。

在此系統(tǒng)的加持下，重型H型鋼成材率提升了約3%，噸材廢降低超10%。隨后，智慧制造團(tuán)隊(duì)將該系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)運(yùn)用，不斷完善能耗管理、軋輥管理、質(zhì)量管理等，實(shí)現(xiàn)重型H型鋼生產(chǎn)的深度數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化和智慧化，并將其應(yīng)用到其他H型鋼產(chǎn)線。

初冬時節(jié)，長材事業(yè)部廠區(qū)內(nèi)依舊綠意盎然。走進(jìn)集調(diào)度、操作、信息、應(yīng)急指揮為一體的長材智控中心，一面面顯示屏上各條產(chǎn)線實(shí)時生產(chǎn)情況、各類指標(biāo)數(shù)據(jù)一目了然，職工們輕動鼠標(biāo)，即可進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。

在這個擁有大、小、重H型鋼及中型材、線棒材生產(chǎn)線，曾誕生了中國第一根大H型鋼、第一根重型H型鋼、第一卷高速線材，有著悠久歷史和光榮傳統(tǒng)的企業(yè)；在這個國內(nèi)產(chǎn)品規(guī)格最全、品種覆蓋范圍最廣、研發(fā)實(shí)力最強(qiáng)的熱軋H型鋼生產(chǎn)基地，“智慧”讓長材事業(yè)部插上了騰飛的翅膀。

也是在這個初冬時節(jié)，馬鋼股份入選國家工業(yè)和信息化部智慧制造示范工廠揭榜單位，而揭榜項(xiàng)目就是馬鋼H型鋼系列產(chǎn)品智能制造示范工廠。在公司的堅強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，在相關(guān)部門的支持指導(dǎo)下，獲評安徽省智能工廠后，長材事業(yè)部再獲殊榮、再啟征程。

喜訊傳來，長材人倍感振奮。這是對長材人創(chuàng)新探索、搶占“智”高點(diǎn)的肯定與回報，也是對長材人與“智”偕行、立“智”向未來的鼓舞與鞭策。

數(shù)智·升級

全流程一鍵式經(jīng)濟(jì)型智能煉鋼平臺引領(lǐng)行業(yè)

長材事業(yè)部作為鋼軋一體化的長流程制造單元，煉鋼工序至關(guān)重要，存在著多變量、強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn)，現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，安全風(fēng)險很大，煉鋼成本在整個產(chǎn)品制造成本中占有絕對比重。團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)實(shí)施一鍵倒罐、一鍵脫硫、一鍵扒渣、一鍵煉鋼、一鍵倒渣、一鍵出鋼、一鍵LF精煉、一鍵VD精煉等自動控制系統(tǒng)和工業(yè)模型，運(yùn)用IT+OT技術(shù)，自主獲取過程中的物質(zhì)流、能量流、信息流、時間流等信息，不斷對智能煉鋼系統(tǒng)進(jìn)行迭代升級和應(yīng)用，極大地提高了作業(yè)效率。

“煉鋼就是煉渣”，煉鋼過程中的轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣依靠人工難以在短時間內(nèi)快速確定含渣中帶鐵量，不能得到精確控制，只能通過線外處理部分回收，存在一定程度的資源浪費(fèi)。團(tuán)隊(duì)調(diào)研發(fā)現(xiàn)若將這一過程實(shí)施智慧化手段進(jìn)行升級改造，不僅在降低鋼鐵料消耗方面會有重大突破，而且還可以改善作業(yè)環(huán)境。

該子項(xiàng)目負(fù)責(zé)人宋健和隊(duì)友們對不同含鐵等級的渣鋼進(jìn)行規(guī)模檢測分析，從零開始建立圖形數(shù)據(jù)庫，借助AI智能識別方法檢測渣中含鐵量，實(shí)現(xiàn)爐渣含鐵等級判定。通過深度處理和邊緣計算，監(jiān)測倒渣過程渣流狀態(tài)、倒渣量，實(shí)現(xiàn)了渣流含鐵等級預(yù)警，減少鐵損。通過獲取轉(zhuǎn)爐實(shí)時爐渣含鐵情況，輔助優(yōu)化鋼渣分離工藝，實(shí)現(xiàn)根據(jù)轉(zhuǎn)爐過程冶煉模型預(yù)判和優(yōu)化轉(zhuǎn)爐終渣成分，同時依托渣罐車的倒渣重量，達(dá)到精準(zhǔn)控制留渣量及低耗煉鋼的目標(biāo)。升級之后，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵料消耗降低4.5kg/t的目標(biāo)，噸鋼石灰消耗僅為27kg。

為了實(shí)現(xiàn)更高等級的智慧化控制水平，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐倒渣過程的自感知、自執(zhí)行。自動倒渣的實(shí)施，消除了3D崗位，提升了勞動效率。

團(tuán)隊(duì)·作品

專利產(chǎn)生的速度以周、月計算

團(tuán)隊(duì)在長材事業(yè)部內(nèi)遴選出17名青年工程師作為子項(xiàng)目的任務(wù)總師。這是一支年輕有朝氣、有干勁的隊(duì)伍，平均年齡不到35歲，集聚了煉鋼、軋鋼、電訊、機(jī)械、網(wǎng)絡(luò)等各領(lǐng)域的精英。任務(wù)總師全面負(fù)責(zé)子項(xiàng)目的邏輯設(shè)計、編程可靠、程序閉環(huán)等功能需求，以及設(shè)備安裝、安全監(jiān)管及生產(chǎn)協(xié)調(diào)，開展跟蹤測試改進(jìn)優(yōu)化、操作培訓(xùn)，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的功能考核。團(tuán)隊(duì)開展了多期數(shù)智應(yīng)用培訓(xùn)和10余場技術(shù)沙龍，涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)、信息化系統(tǒng)、信息安全、5G、機(jī)器人等方面，進(jìn)一步提升任務(wù)總師對智慧制造的駕馭能力。

2021年以來，大家按照分工各司其職，齊頭共進(jìn)破解難題，在很多子項(xiàng)目中取得了技術(shù)和應(yīng)用上的突破，催生了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果。任務(wù)總師潘軍領(lǐng)銜的《基于兩基地同工序的跨空間互通融合平臺應(yīng)用》入選鋼鐵行業(yè)智能制造解決方案推薦目錄（2023）。智慧制造作為一個龐大的系統(tǒng)工程，在推進(jìn)的過程中需要不斷地對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行迭代創(chuàng)新，團(tuán)隊(duì)成員不斷加大專利、軟著的申報力度，眾多的專利技術(shù)組合，構(gòu)建起馬鋼H型鋼的核心科技。

團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)機(jī)器人軟硬件部分的吳公亮和賈龍杰，都有著豐富的現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)。以前煉鋼取樣測溫都是人工完成，現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境較差，作業(yè)危險系數(shù)較高。在智慧制造項(xiàng)目推進(jìn)中，兩人將目光鎖定該環(huán)節(jié)，決心用機(jī)器人代替人工作業(yè)。兩人與第三方團(tuán)隊(duì)緊密合作，經(jīng)過半年多的努力，機(jī)器人代替人工的目標(biāo)終于實(shí)現(xiàn)突破。2023年新年剛過，120噸2號轉(zhuǎn)爐爐門測溫取樣機(jī)器人完成調(diào)試投入運(yùn)行。該系統(tǒng)僅需在遠(yuǎn)程操作站輕點(diǎn)“一鍵測溫取樣”即可完成測溫取樣操作，讓員工從環(huán)境惡劣、勞動強(qiáng)度大、危險系數(shù)高的工作中徹底解脫出來。

不僅如此，在智慧制造團(tuán)隊(duì)的整體努力下，先后完成鐵水站扒渣機(jī)器人、脫硫站測溫取樣機(jī)器人、吹氬站測溫取樣機(jī)器人、連鑄機(jī)噴碼機(jī)器人簇等30余套機(jī)器人的設(shè)計、制造和使用，消除3D崗位15個，形成了獨(dú)特的馬鋼長材智能機(jī)器人“星團(tuán)”。

登山·見景

智控中心重構(gòu)傳統(tǒng)產(chǎn)線

長材智控中心的建設(shè)是馬鋼H型鋼智慧制造工廠的關(guān)鍵一環(huán)，集各項(xiàng)智慧制造技術(shù)之大成。作為馬鋼“十四五”規(guī)劃的一項(xiàng)重要內(nèi)容，按照時間節(jié)點(diǎn)要求，該項(xiàng)目計劃2021年4月開始設(shè)計，當(dāng)年12月就要建成。時間緊、任務(wù)重，挑戰(zhàn)前所未有。但團(tuán)隊(duì)成員都很清楚：作為我國H型鋼生產(chǎn)的“領(lǐng)跑者”，馬鋼在自動化水平提升、信息化建設(shè)等方面已有一定的基礎(chǔ)，但存在著操作室集中度低，縱向不同工序及橫向同工序之間物理距離較遠(yuǎn)，上下、左右工序信息溝通薄弱，生產(chǎn)信息跟蹤精度不高等薄弱環(huán)節(jié)，而智控中心的投產(chǎn)建設(shè)將有效彌補(bǔ)這一短板。

一分鐘都不耽擱，一分鐘都不懈怠，團(tuán)隊(duì)成員深知身上的重?fù)?dān)，成員明確分工、細(xì)化責(zé)任、步步推進(jìn)，無數(shù)個深夜，會議室的燈光依然明亮，團(tuán)隊(duì)成員在一起商討方案，進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，解決工程中的一個個難題……

2021年12月20日，長材智控中心正式啟用！1638平方米的智控大廳內(nèi)設(shè)15個島臺，將原先現(xiàn)場76個操作室合并于此，全流程智能管控讓各工序各流程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)在同一平臺匯聚，打造中型材、小H、大H、重型H型鋼等多條智慧產(chǎn)線。長材智控中心自投用以來得到了外界持續(xù)的關(guān)注，累計接待參觀3200余人次，大家紛紛贊嘆“這里的智能化水平很高，改變了對鋼鐵制造的傳統(tǒng)認(rèn)知”。數(shù)字標(biāo)簽、數(shù)字鑄坯、數(shù)字軋材……作為馬鋼H型鋼智能工廠的創(chuàng)建基礎(chǔ)，8個可視化智能化的模塊，涵蓋質(zhì)量精準(zhǔn)追溯、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化、工業(yè)技術(shù)軟件化應(yīng)用、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施集成項(xiàng)智能模塊，為優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)插上智慧的翅膀。

長材事業(yè)部通過數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)構(gòu)建起了全廠數(shù)字化底座，打破了傳統(tǒng)五層信息化架構(gòu)模式，徹底解決數(shù)據(jù)孤島、跨工序協(xié)作困難等核心問題，構(gòu)建起了可深度挖掘價值、可持續(xù)擴(kuò)展規(guī)模、可快速創(chuàng)新應(yīng)用的數(shù)字化體系，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)高效化、界面工序智能化、生產(chǎn)管理扁平化；依據(jù)數(shù)據(jù)+算力+算法+知識沉淀對產(chǎn)品、設(shè)備、物流、能耗、管理、經(jīng)營等社會和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化應(yīng)用優(yōu)化閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)異常報警、故障預(yù)測、智能排程、參數(shù)推薦等方面的方案優(yōu)化和決策支持，最終形成長材“工業(yè)大腦”，面向未來打造了可自主持續(xù)進(jìn)化的超級智能工廠。

因智慧致卓越，用奮斗寫精彩。以“高端化、智能化、綠色化、高效化”為方向引領(lǐng)，長材事業(yè)部智慧制造團(tuán)隊(duì)又踏上了新的征程。